Qualifikationsnetz SymSysSE
Symbiotische Systeme für Strukturelle Elektronik
Die Integration von Elektronik wie Sensoren oder Displays in Kunststoffbauteile boomt. Die Entwicklung dieser sogenannten „Strukturellen Elektronik“ (SE) bedarf sehr vielseitiger Kenntnisse von Materialeigenschaften, Sensorik, drahtloser Übertragung, Energieversorgung oder der Herstellung von gedruckter Elektronik.
Eine speziell auf diesen Bereich fokussierte Ausbildung gab es bisher nicht. Im März 2021 startete mit dem Projekt SymSysSE (Symbiotische Systeme für Strukturelle Elektronik) eine einzigartige Weiterbildungsoffensive zu diesem Thema. Das Schulungsangebot schließt jetzt diese Lücke und vernetzt die Industrie mit dem disziplinenübergreifenden Forschungsnetzwerk.
Projektziel
Ziel von SymSysSE war es, den Mitarbeiter:innen der teilnehmenden Unternehmen kompakt und praxisnah das nötige Wissen über relevante Technologien zu vermitteln, die für eine wettbewerbsfähige und innovative Produktentwicklung notwendig sind.
In den Grundlagenseminaren ging’s um die Themen etablierte Elektronikfertigung, Werkstoffe im E+E-Umfeld, gedruckte Elektronik, Sensorik, Industrial Design und Additive Manufactured Electronics. In weiteren Seminaren tauchten die Teilnehmer:innen dann wahlweise in folgende Gebiete tiefer ein: Sensorik und Mikroelektronik, physikalische und chemische Zusammenhänge, Kunststoffe für E+E-Anwendungen, Verfahrenstechniken und Prozesstechnologie, Imperceptible Electronics, Leichtbau und Smart Structures, Sensorsysteme und drahtlose Kommunikation, Messtechnik, Vernetzung und Cloud.
Projektlaufzeit
Februar 2021 bis Juli 2022
Stimmen zum Projekt
„Das SymSysSE Qualifizierungsnetzwerk war eine hervorragende Möglichkeit sich mit anderen Industrieunternehmen auszutauschen und hochwertigen Input von Forschungspartnern zu erlangen.“
Tobias KARL, KTM F&E GmbH
„Symbiotische Strukturelle Elektronik wird dem Industriellen Internet-of-Things einen entscheidenden Schub verleihen. Als renommierter Umsetzer in der Branche freuen wir uns, dass wir in diesem Lehrgang den Industriepartnern durch die Vermittlung einiger wesentlicher dazu notwendiger Kompetenzen zu neuen innovativen Produkten verhelfen können.“
DI Gerald Schatz, Geschäftsführer Linz Center of Mechatronics GmbH
„NEVEON ist Teil des Greiner Unternehmensverbunds. Als global führender Schaumstoffexperte bietet NEVEON innovative und nachhaltige Schaumstofflösungen für vielfältigste Einsatzgebiete, so auch für den Aviation-Sektor. SymSysSE ist für uns eine perfekte Plattform um von hervorragenden Experten zu lernen, sehr spannende unterschiedliche Technologien mit viel Potential kennenzulernen und dabei unser Wissen in diesen Bereichen zu erweitern.“
Norbert Hessenberger, Innovation & Development Manager, NEVEON
Schulungsangebot Frühjahr 2023
Teile des Curriculums werden in einen offenen Lehrgang übergeführt. Nähere Infos erhalten Sie in Kürze.
Aktuelle Termine und Details im >> Veranstaltungskalender
Modul 1: Grundlagen
- Überblick Entwicklungsprozess
• Entwicklungstools
• Schaltplan & Layout
• Layout Spezifikation
- Überblick Fertigungsprozess
• Platinenherstellung
• Bestückung
• Inbetriebnahme
Vortragender:
Linz Center of Mechatronics GmbH
Dr. Albert Pötsch
- Materialien im E+E Umfeld
• Micro- & Nanoanalytik
• Aufbau & Verbindungstechnologie
• Werkstoffe und deren mechanische Eigenschaften
• Analyseketten
- HF Eigenschaften von Materialen/Leiterplatten
Vortragende:
Materials Center Leoben GmbH
Dr. Katrin Fladischer, Dr. Julien Magnien
JKU, Institut für Nachrichtentechnik und Hochfrequenzsysteme
Univ.-Prof. DI Dr. Andreas Springer
- Siebdruck und InMold Electronics
- Funktioneller InkJet Druck
• Inkjet Druck (Einführung)
• Leitfähige / isolierende Materialien
• Einlagige / mehrlagige Schaltungsträger
• Druckprozesse für flach / gekrümmt / 3D
• Hybride Integration
• Strukturen in hoher Auflösung mittels Nanoimprintlithographie
Vortragende:
Profactor GmbH
Dr. Leo Schranzhofer
- Grundlagen Messtechnik
- Grundlagen der miniaturisierten Sensorik und Skalierungseffekte
• Temperatur (contact, non-contact)
• Deformation, Druck, Beschleunigung, …
• Chemische Sensoren, Gas- und Biosensoren
• Smart Sensors (Datenschnittstelle mit RFID/NFC Antennen, wireless Sensors)
Vortragende:
JKU, Institut für Elektrische Messtechnik
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Bernhard G. Zagar
JKU, Institut für Mikroelektronik und Mikrosensorik
Univ.- Prof. Dr. Bernhard Jakoby
Linz Center of Mechatronics GmbH
DI Dr.techn. Leander Hörmann
Modul 2: Vertiefung
- Technologien der Mikroelektronik und Mikrosensorik
- Gedruckte, in organische Schichten eingebettete Sensoren
- Virtual Sensing
Hintergrund und Motivation für virtuelle Sensoren im INDUSTRY 4.0 Kontext
• Grundprinzipien des Virtual Sensing
• Kurzer Überblick von relevanten Machine Learning Instrumente
• Cost-Benefit Analyse von virtuellen Sensoren; Überblick von relevanten Einschätzungen aus der Industrie
• Grober Überblick des Stands der laufenden Forschung auf dem Gebiet "Virtuelle Sensoren"
• Grober Überblick des Stands der praktischen Anwendungen (Market Review) von "Virtuelle Sensoren" – Szenarien und Use Cases
• Zukünftige Entwicklung (Prognose) von virtuellen Sensoren
• Grenzen der virtuellen Sensoren
Vortragende:
JKU, Institut für Mikroelektronik und Mikrosensorik
Univ.-Prof. Dr. Christian Diskus, Assoz.- Prof. Dr. Wolfgang Hilber
- Charakterisierung
- Thermische Materialparameter und deren Messung: Halbleiter & Verbindungstechnik
- Thermische Eigenschaften von Kunststoffen
- Hygro-thermo-mechanische Charakterisierung und Modellierung
Vortragende:
Materials Center Leoben GmbH
Dr. Katrin Fladischer, Dr. Lisa Mitterhuber
Polymer Competence Center Leoben GmbH
Dr. Frank Wiesbrock, Dr. Peter Fuchs
- Erweiterte Simulationsmethoden für Kunststoffe
- Alterungseffekte von elektronischen Materialien
- Alterungsverhalten von Kunststoffen
- Test Tailoring
- Kleben in Elektronik- und Mikroelektronikanwendungen
- Funktionalisierung und Kompatibilisierung von Oberflächen
- Materialinkompatibilitäten
Vortragende:
Polymer Competence Center Leoben GmbH
Dr. Peter Fuchs, Dr. Gernot Oreski, Archim Wolfberger, Sandra Schlögl
Materials Center Leoben GmbH
Dr. Julien Magnien
- Einführung in Kunststoffe
- Kunststoffe in der Mikroelektronik
- Nanocomposites für E+E Anwendungen
- Verkapselungstechniken im Packaging & Assembly
- Expansionspolymere
- Kunststoffe in optischen Anwendungen
- „Future Materials“
Vortragende:
Polymer Competence Center Leoben GmbH
Dr. Gernot Oreski, Dr. Archim Wolfberger, Dr. Frank Wiesbrock, Dr. Sonja Feldbacher , Dr. Sandra Schlögl
- Vom Polymer zum Granulat mit definierten Eigenschaften
- Methoden zur Ermittlung des prozessrelevanten Verhaltens von Polymeren
- Bauteilfertigung mittels Spritzgießen
- Roboter mit künstlichem 3D-Sehsinn revolutioniert Produktionstechnik
- Substrat-Extrusion und Folienumformung
- Einsatz generativer Fertigungsmethoden für die Prototypenfertigung
Vortragende:
Polymer Competence Center Leoben GmbH
Dr. Roman Kerschbaumer, Dr. P. Dieter Gruber, Dr. Bernd Haar
- Soft Robotics
- Electronic Skins
- Elektronik mit Hydrogelen
- Papier/Polymer-basierte Feuchtesensoren
- Optoelektronischer Bauteile auf (ultradünnen) Polymerfolien
Vortragende:
Institut für Experimentalphysik, Abteilung Physik weicher Materie
Univ.-Prof. DI Dr. Martin Kaltenbrunner
- Structural Health Monitoring (SHM)
• Bauteilschädigung und Schadenstoleranz
• Multifunktionale Materialien und Sensoren für SHM
• Methoden des SHM
- Smart Structures
• Integration von SHM Systemen für Leichtbauanwendungen
• Adaptive Strukturen
- Schwingungstechnik (Use Cases aus Branchen Automobil,…)
Vortragende:
JKU, Institut für Konstruktiven Leichtbau
Univ.Prof. DI Dr. Martin Schagerl
Linz Center of Mechatronics GmbH
DI Daniel Reischl
- Grundlagen der drahtlosen Kommunikation
- Drahtlose Sensornetzwerke
- Mobilfunk / 5G
Vortragende:
Linz Center of Mechatronics GmbH
DI Dr.techn. Leander Hörmann
JKU, Institut für Nachrichtentechnik und Hochfrequenzsysteme
Univ.-Prof. DI Dr. Andreas Springer
- Vertiefung elektrische Messtechnik
- Elektronik & EMV
Vortragender:
JKU, Institut für Elektrische Messtechnik
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Bernhard G. Zagar
- Methoden für Systemdesign und Design Workflow für Sensoren
- Systemintegration & Middlewareanbindung von Sensoren
- Systemsimulation mit Sensoren
- IIoT und Cloud
- Datenverarbeitungskette und Algorithmik
- Beispiele
• Autonomes Condition Monitoring
• Beispiele Synchronisierte Sensordatenerfassung
Vortragender:
Alpen-Adria-Universität Klagenfurt, Institut für Intelligente Systemtechnologien
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Hubert Zangl
Modul 3: Industrial Design
- Grundlagen Industrial Design (Haltung, Designprozesse, Innovationsentwicklung)
- Kollaborative Methoden (Interdisziplinarität, Hintergründe, Schwerpunkte)
- Human Centered Design (Ziele, Methoden, Herausforderungen)
- Design im Umfeld von Digitalisierung und Digitalität (Ansprüche, Trends, Beispiele)
- Gender & Design (Codes, Prozesse, Interaktionen) Seminar: Vertiefung - Use Cases
Vortragende:
Kunstuniversität Linz, Institut Raum und Design, Abteilung Industrial Design
Univ.-Prof. Mag.art. Mario Zeppetzauer, Univ.-Prof. Mag.art. Elke Bachlmair, Dipl.-Des. Claudia Herling
- Design-Workshop (strategisch/exemplarisch)
• Prozessablauf, Methoden, Werkzeuge, Herausforderungen
Vortragende:
Kunstuniversität Linz, Institut Raum und Design, Abteilung Industrial Design
Univ.-Prof. Mag.art. Mario Zeppetzauer, Univ.-Prof. Mag.art. Elke Bachlmair
Modul 4: Additive Manufactured Electronics
- Überblick über 3DP-Technologien (FDM, SLA, SLS)
- AM-Technologien für die Deponierung leitfähiger Materialien (Dispensing, Inkjet, Aerosoljet, Plasmajet, LIFT)
- AM-Technologien für den Aufbau von strukturintegrierter Elektronik (in-mold electronics, Hybrid-FDM / Dispensing, Laser-Direktstrukturierung, Polyjet, Roboter-basierter Konformaldruck
- Hybridintegration (Pick & Place, Bare Dies)
- Diskussion von möglichen Use Cases
- Potenzialbewertung
Vortragende:
Profactor GmbH
Dr. Leo Schranzhofer, Dr. Pavel Kulha
- Materialanforderungen
- Grundlagen der Tintenformulierung
- Grundlagen der Druckkopf-Technologien (Thermisch, Piezo, mechanisch), Jetting Optimierung
- Partikellose Tinten, Nanopartikeltinten, isolierend / leitend
- Materialien für die Strukturelektronik
- Trocknungs-, Härtungs- und Sinterprozesse (thermisch, UV, IPL, Laser)
- verfügbare Druckanlagen am Markt (Stratasys PolyjetTM, MeyerBurger PixdroTM, Nano-Dimension DragonFlyTM, Notion Systems n.jetTM, etc.)
- hands-on Tests
Vortragende:
Profactor GmbH
Dr. Leo Schranzhofer, Dr. Pavel Kulha
Modul 5: Spezialthemen
- Grundlagen der Technologien - Nanoimprintlithographie (NIL; P2P, R2R, R2P, gekrümmt), PyzoFlex (ferroelektrischer Sensor) und Photonik-Beispiele für hochauflösende Strukturen in Optik, LifeScience und Elektronik
- Beispiele für Prozesse für hochauflösende elektrisch leitfähige Strukturen
- Beispiele für Prozesse für funktionelle Multilagen-Strukturen für Optoelektronik
Vortragende
Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH
Dr. Dieter Nees, Dr. Martin Zirkl, Dr. Christian Sommer
- Nachhaltigkeitsaspekte in der Technologieentwicklung
- Recycling von Kunststoffen in Kombination mit Elektronik
Vortragender:
Montanuniversität Leoben, Institut für Abfallverwertung
Dipl.-Ing. Karl Friedrich
Modul 5.3 Materials & Electronics
- Materials - Zusammenhänge
• Thermal Management
• Simulation und Validierung
• Unsicherheitsanalysen, Lebensdauer, Testplanung
• Nano-Materials
- Radartransparenz, EMV Eigenschaften von Kunststoffen
Vortragende:
Materials Center Leoben GmbH
Dr. Lisa Mitterhuber, Dr. Julien Magnien
JKU, Institut für Elektrische Messtechnik
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Bernhard G. Zagar
SymSysSE wurde im Rahmen des Programmes „Forschungskompetenzen für die Wirtschaft“ vom BMDW (Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort) gefördert.
